JPH11155172A - スペクトラム拡散通信システム - Google Patents

スペクトラム拡散通信システム

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JPH11155172A
JPH11155172A JP31991297A JP31991297A JPH11155172A JP H11155172 A JPH11155172 A JP H11155172A JP 31991297 A JP31991297 A JP 31991297A JP 31991297 A JP31991297 A JP 31991297A JP H11155172 A JPH11155172 A JP H11155172A
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    • H04W52/40—TPC being performed in particular situations during macro-diversity or soft handoff

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一の周波数を共用し、互いに独立に動作す
るスペクトラム拡散通信システムにおいて、各システム
の移動局が他のシステムへ影響を与えないように送信電
力制御を行う。 【解決手段】 移動局において、自局と他局の基地局基
準信号をそれぞれの品質測定部３８、３９を用いて測定
する。送信電力制御回路４１では、測定結果に応じて様
々な電力制御を行う。例えば、移動局が自局の基地局に
近い場合は通常の電力制御を行う。つまり遠くに離れる
に従い送信電力をあげる。逆に、他局の基地局に近づい
た場合は他局に影響を与えないように送信電力を小さく
したり、切断、あるいはビットレートを下げるなどす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コードレス電話
機、無線ＬＡＮなど各基地局が組織だっていない無線通
信システムの送信電力制御回路に関し、特に符号分割多
重方式（ＣＤＭＡ）を用いたシステムの送信電力制御回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の無線システムにおける電
力制御回路としては、例えば特開平８−１４９５６３号
公報に開示されるように、コードレス電話機の子機が親
機から遠くに離れた場合に送信電力を上げ、また、子機
が親機に近づいたときに送信電力を下げることによっ
て、常に一定の品質を保った通信を行えるようにしたも
のがある。
【０００３】図１は特開平８−１４９５６３号公報に開
示されたコードレス電話機の構成を示すブロック図であ
り、（ａ）は親機のブロック図、（ｂ）は子機のブロッ
ク図である。
【０００４】図１（ａ）に示す親機の無線部では、送受
信部１において送信データを狭帯域変調し、拡散系列を
用いて帯域拡散して送信信号を生成する。また、受信信
号は拡散系列を用いて逆拡散し、狭帯域信号を得て、そ
の信号を復調している。送信電力増幅器２、受信増幅器
３では、送受信信号を増幅する。送受信共用器４は、送
信と受信でアンテナ５を共用するために用いられてい
る。チャネルテーブル７では、上り/ 下りに用いる拡散
系列のそれぞれの番号が使用頻度順に記憶されている。
受信品質測定部８では、受信した受信信号や受信雑音の
電力を測定し、常に一定の品質になるように制御部６に
おいて送信電力増幅器２の増幅率が制御される。
【０００５】図１（ｂ）は子機の無線部であり、親機の
無線部の構成とは、子機がチャネルテーブル７を有しな
いことが相違しているのみで、その他の構成は類似して
いる。
【０００６】この図１（ａ）、（ｂ）に示したシステム
を用いることにより、子機が親機から離れていても常に
一定の品質を保つことが可能となる。また、子機が親機
に近づいた場合には双方の送信電力は少なくなるため子
機の電力消費が減り長時間の使用も可能となり、さらに
は送信電力が減ることにより他のシステムへの干渉も減
らすことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来技
術においては、子機が自分の親機から遠く離れた場所に
おいて大電力で送信するように送信電力制御が行われて
いる点で問題が生じている。
【０００８】すなわち、子機が他のシステムの親機のそ
ばで大きな電力で送信した場合、そのシステムは子機か
らの干渉を受け回線容量が減ってしまったり、通信不能
になってしまうという問題がある。
【０００９】本発明の目的は、同一の周波数を共用し、
互いに独立に動作するスペクトラム拡散通信システムに
おいて、他のシステムへ影響を与えないような送信電力
制御方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の送信電力制御回
路は、移動局が自局の基地局の送信電力と近隣の基地局
の送信電力を測定し比較することにより、近隣の基地局
へ影響を与えないような段階的な送信電力制御を行う。
【００１１】より具体的には、自局の基地局基準電力を
測定する自局品質測定部（図２の参照番号３８）と、他
局の基地局基準電力を測定する他局品質測定部（図２の
参照番号３９）と、それぞれの測定結果に応じて送信電
力を制御する送信電力制御回路（図２の参照番号４１）
と、を有する。
【００１２】［作用］本発明では、移動局が自局の基地
局の送信電力と近隣の基地局の送信電力を測定し比較す
ることにより、段階的に送信電力制御を行っている。例
えば、移動局が自局の基地局に近いと判断したときには
自局の基地局から離れるに従い送信電力を上げるように
制御し、逆に移動局が他局の基地局に近づいたときには
送信電力を小さくするように制御する。この制御によ
り、他局の基地局へ与える干渉を減らすことが可能とな
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【００１４】［構成の説明］次に、本発明の実施の形態
について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図２は本発明によるスペクトラム拡散通信
システムの第１の実施の形態を示すブロック図であり、
（ａ）は基地局のブロック図、（ｂ）は移動局のブロッ
ク図である。
【００１６】図２（ａ）、（ｂ）を参照すると、本発明
は図２（ａ）に示す基地局と図２（ｂ）に示す移動局と
により構成されている。基地局は場所的に固定されたも
のであり、例えばコードレス電話機などの場合、親機と
成り得るものである。移動局は自由に動き回ることがで
きるものであり、コードレス電話機などの場合、子機と
成り得る。また無線ＬＡＮなどの場合は、ＬＡＮにぶら
下がる各端末と成り得るものである。
【００１７】基地局において、アンテナ２１は送信、受
信の両方を兼ね備えている素子である。受信回路２２で
はアンテナ２１から取り入れた電波をベースバンド信号
へ復調し、各チャネルの逆拡散回路２４へ接続する。逆
拡散回路２４では、拡散コードにより多重された信号を
各チャネルの拡散コードにより逆拡散を行い、それぞれ
の受信データを得る。
【００１８】この受信データには各移動局からの送信電
力制御情報が含まれ、それを基に各チャネルの送信電力
制御回路２８において送信電力制御が行われる。制御回
路２５では、基地局基準信号が生成される。この基地局
基準信号とは常に一定の電力で送信するパイロット信号
であり、この信号の中には基地局基準信号自体の送信電
力情報等も含まれている。その後、拡散回路２７におい
て各チャネルの送信データと制御回路２５で割り当てら
れた拡散コードとがそれぞれかけ合わされ、多重回路２
６によって合成される。多重された信号は送信回路２３
により無線変調されアンテナ２１より電波として放出さ
れる。
【００１９】移動局においても基地局と同様に、アンテ
ナ３１で送信、受信の両方が行われる。受信回路３２で
はアンテナ３１から取り入れた電波をベースバンド信号
へ復調し、各逆拡散回路３５，３６，３７へ接続する。
逆拡散回路（自局）３６はこの移動局が属している基地
局から発せられる基地局基準信号を復調するものであ
り、基準信号の拡散コードに合わせて逆拡散を行う。ま
た、逆拡散回路（他局）３７は移動局が移動することに
よって近づいた基地局の基地局基準信号を受信するもの
である。ただし、この拡散コードは予めわかっていない
ため、先に制御回路３４にて拡散コードをサーチし、そ
の後逆拡散回路３７を用い復調する。逆拡散回路（デー
タ）３５は本来通信する内容を逆拡散するものである。
【００２０】自局品質測定部３８では移動局の属する基
地局基準信号の電力等の品質を測定する。同様に他局品
質測定部３９においては他局の基地局基準信号の電力等
の品質を測定する。送信電力制御回路４１においては自
局品質測定部３８と他局品質測定部３９で得られた測定
結果を基に他局の基地局へ影響がないように送信電力制
御を行う。また、基地局に対しても送信電力制御信号を
送信データに付加して送信する。拡散回路４０では送信
電力制御情報を加味した送信データを拡散する。さら
に、送信回路３３において無線変調し、アンテナ３１よ
り電波として放出する。
【００２１】［動作の説明］次に、本実施の形態の動作
について図を用いて説明する。
【００２２】ここでは、自局の基地局を基地局Ａ、移動
局を移動局Ａ、また他局の基地局を基地局Ｂとして説明
する。はじめに、移動局の動作について図３のフローチ
ャートを用いて説明する。
【００２３】図３は本実施の形態における移動局の動作
を示すフローチャートである。
【００２４】まず最初に、ステップ（Ｓ１）において自
局、及び他局の基地局基準信号をサーチする。この基地
局基準信号とは常に一定電力で送信しているパイロット
信号であり、このときの送信電力情報も信号の中に含
む。基地局Ａにおける基準信号の拡散コードは予めわか
っているため、逆拡散回路３６において逆拡散すること
により基地局Ａの基準信号を得ることができる。また、
基地局Ｂの基準信号の拡散コードは未知のため、制御回
路３４により拡散コードを合わせ込まなければならな
い。例えば、ショートコードとロングコードの２種類を
用い、さらに基地局基準信号のショートコードを各基地
局ごと同一にしておけばサーチが容易になる。
【００２５】基地局Ａ、基地局Ｂそれぞれの基地局基準
信号と同期をとった後、ステップ（Ｓ２）では、基地局
Ａ、及び基地局Ｂの品質を自局品質測定部３８、他局品
質測定部３９を用いて測定する。品質とは、例えば基地
局基準信号の伝搬ロス（減衰量）、Eb/N0 、SIR 、ある
いは各基地局から移動局Ａまでの距離差などである。各
基地局からの基地局基準信号には自らが送信している送
信電力等の情報も含まれているため、品質測定部３８、
３９での受信電力を測定することにより伝搬ロスを求め
ることが可能となる。また、同様にEb/N0 、およびSIR
も求められる。さらに、基地局基準信号が完全に同期し
たシステムであると仮定すれば各基地局から移動局Ａま
での距離差もわかる。
【００２６】各基地局における品質が測定できた後にス
テップ（Ｓ３）では、送信電力制御回路４１において自
局と他局の品質の比を求める。例えば、ステップ（Ｓ
２）であげた各電力を比べても、あるいは距離差の比を
とってもよい。ステップ（Ｓ４）では、ステップ（Ｓ
３）で得られた値が予め決めた値Ｘより大きいか小さい
かによって送信電力制御方法を選択する。
【００２７】例えば、基地局送信時の電力で規格化した
自局の電力/ 他局の電力比が所定値Ｘより大きければ、
移動局Ａは基地局Ａに近いと見なして通常の電力制御を
行う。つまり、基地局Ａより遠ざかるほど（基地局Ａの
基地局基準電力が小さくなるほど）大きな電力で送信す
る。
【００２８】移動局Ａの送信電力をＰ＿ＭＳａ、移動局
Ａが基地局Ａから受信する電力をＰ＿ＢＳａ、移動局Ａ
が基地局Ｂから受信する電力をＰ＿ＢＳｂとすると、例
えばＰ＿ＭＳａはＰ＿ＢＳａに反比例するように制御す
る（Ｓ７）。同様に基地局Ａに対してもＰ＿ＢＳａに反
比例した電力で送信してもらうように制御信号を送る
（Ｓ８）。
【００２９】逆に、ステップ（Ｓ４）において、ステッ
プ（Ｓ３）で得られた値が所定値Ｘ以下であれば、基地
局Ｂに近づいていると見なし、基地局Ｂへの干渉を減ら
すための電力制御を行う。以下に３つの制御方法を示
す。
【００３０】第１の方法はステップ（Ｓ４）のしきい点
を境に基地局Ｂへ近づくほど移動局Ａの送信電力を下げ
る方法である（Ｓ５の）。例えば、Ｐ＿ＭＳａはＰ＿
ＢＳｂに反比例するように制御する。また、基地局Ａか
らの送信電力はしきい点での送信電力で制限を加え、そ
れ以上の送信電力にならないように制御する（Ｓ６）。
この方法により基地局Ａとの通信品質（例えばBER な
ど）は劣化するが、基地局Ｂのシステムへの影響を減ら
すことが可能となる。
【００３１】第２の方法は移動局Ａがステップ（Ｓ４）
のしきい点より基地局Ｂへ近づいた際に送信を切断する
方法である（Ｓ５の）。基地局Ａからの送信も同様に
切断しても良い。この方法により基地局Ａへの送信は切
断されてしまうが、基地局Ｂへの影響はなくなる。
【００３２】第３の方法は移動局Ａが（Ｓ４）のしきい
点より基地局Ｂへ近づくほど移動局Ａの送信電力を下
げ、かつ、送信データのビットレートを下げる方法であ
る（Ｓ５の）。例えば、Ｐ＿ＭＳａはＰ＿ＢＳｂに反
比例し、かつビットレートがＰ＿ＢＳａとＰ＿ＭＳａの
積に比例するように制御する。つまり、有効データビッ
トを減らし誤り訂正ビットを付加することにより通信品
質を維持する。基地局Ａでは、第１の方法と同様、しき
い点での送信電力で制限を加えそれ以上にならないよう
に制御する（Ｓ６）。この方法はビットレートを下げた
分だけ干渉に対しても強くなるため、品質劣化がなく、
かつ基地局Ｂのシステムへの影響も少なくなる。
【００３３】移動局では、以上説明したステップ（Ｓ
１）〜（Ｓ８）の処理を繰り返して行う。
【００３４】次に、基地局の動作について図４のフロー
チャートを用いて説明する。
【００３５】図４は本実施の形態における基地局の動作
を示すフローチャートである。
【００３６】まず、ステップ（Ｓ１０）では、各移動局
の送信データを逆拡散回路２４にて逆拡散する。この受
信データの中には、例えば送信電力制御ビットといった
形で電力制御情報がデータ列の中に挿入されている。ス
テップ（Ｓ１１）では、送信電力制御回路２８において
この送信電力制御情報が加味され、各移動局へそれぞれ
の電力で送信（Ｓ１２）されることにより、基地局Ａで
の送信電力制御が可能となる。
【００３７】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】図２を参照すると、逆拡散回路は３つあ
り、その中に基地局Ｂの基地局基準信号を逆拡散する逆
拡散回路（他局）３７がある。第１の実施の形態では、
この回路は基地局Ｂの基地局基準信号の電力等を測定す
るために用いられていた。第２の実施の形態ではこの逆
拡散回路３７を用いて基地局Ｂの基地局基準信号の電
力、および基地局Ｂの通信トラフィック（負荷）の状態
を測定する。
【００３９】例えば、基地局基準信号に基地局の負荷情
報を乗せて受信したり、あるいは移動局Ａが基地局Ｂか
ら受ける干渉レベルを測定することにより基地局Ｂの通
信トラフィックの状態が測定できる。基地局Ｂの通信ト
ラフィックに余裕がある場合は、基地局Ｂは移動局Ａか
らの干渉に対して強くなるため、図３のステップ（Ｓ
４）におけるしきい値を小さくすることができる。基地
局Ｂの負荷がフルトラフィックに対してどの程度かを表
す係数をＬ（１以下）、しきい値をＸとすると、例えば
第２の実施の形態では、しきい値をＸとＬの積にするよ
うに設定する。つまり、通信トラフィックが重いときに
比べ、より大きな電力で送信することができる。
【００４０】このように基地局Ｂの通信トラフィックを
監視することにより負荷の軽いときには、移動局Ａは、
より広範囲で移動し通信することが可能となる。また、
ここでの電力制御方法については第１の実施の形態と同
様に３つの方法を用いることができる。
【００４１】次に、本発明の第３の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】第３の実施の形態では、第２の実施の形態
と同様に逆拡散回路（他局）３７を用い、しきい点より
基地局Ｂに近づいた場合に、基地局Ｂとリンクを張り送
信電力制御を行う。基地局Ｂでは空きチャネルを用いて
移動局Ａの電力を測定する。その後、制御回路２５にお
いて電力制御を行い移動局Ａへ送信電力制御情報を送
る。移動局Ａでは、逆拡散回路３７を用いて電力制御情
報を取り出し、送信電力制御回路４１において送信電力
を制御する。
【００４３】この第３の実施の形態により、例えば基地
局Ｂの通信トラフィックに余裕がある場合は、移動局Ａ
からの干渉に対して強くなるため、図３のステップ（Ｓ
４）におけるしきい値を小さくすることができる。ま
た、他の基地局とリンクを張るために相互の制御が可能
となり、電力制御精度も向上する。また、送信電力制御
方法は第１、第２の実施の形態と同様に３つの方法を用
いることができる。
【００４４】
【発明の効果】第１の効果は、同一の周波数を共用し、
互いに独立に動作するスペクトラム拡散通信システムに
おいて、近接した他局への干渉を減らすことにより、他
局のシステムの回線容量を削減させたり、通信不能にさ
せることなどがなくなることである。
【００４５】その理由は、自局と他局の基地局基準信号
の送信電力を測定することにより段階的な送信電力制御
を行っているからである。つまり、移動局が他局の基地
局へ近づいた場合には送信電力を小さくするなどして与
える影響を少なくしているからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は従来の電力制御を行ったコー
ドレス電話機の構成図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態を示すブ
ロック図である。
【図３】本発明の移動局の動作のフローチャートを示す
図である。
【図４】本発明の基地局の動作のフローチャートを示す
図である。
【符号の説明】
１ 親機の送受信部 ２ 親機の送信電力増幅器 ３ 親機の受信増幅器 ４ 親機の送受信共用器 ５ 親機のアンテナ ６ 親機の制御部 ７ チャネルテーブル ８ 親機の受信品質測定部 ９ 子機の送受信部 １０ 子機の送信電力増幅器 １１ 子機の受信増幅器 １２ 子機の送受信共用器 １３ 子機のアンテナ １４ 子機の制御部 １５ 子機の受信品質測定部 ２１ 基地局のアンテナ ２２ 基地局の受信回路 ２３ 基地局の送信回路 ２４ 基地局の逆拡散回路 ２５ 基地局の制御回路 ２６ 基地局の多重回路 ２７ 基地局の拡散回路 ２８ 基地局の送信電力制御回路 ３１ 移動局のアンテナ ３２ 移動局の受信回路 ３３ 移動局の送信回路 ３４ 移動局の制御回路 ３５ 移動局の逆拡散回路（データ） ３６ 移動局の逆拡散回路（自局） ３７ 移動局の逆拡散回路（他局） ３８ 移動局の自局品質測定部 ３９ 移動局の他局品質測定部 ４０ 移動局の拡散回路 ４１ 移動局の送信電力制御回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同一の周波数を共用し、互いに独立に動
    作するスペクトラム拡散通信システムにおいて、 移動局の属する基地局（自局）および前記移動局の属さ
    ない他の基地局（他局）が、常に一定の送信電力でパイ
    ロット信号（基地局基準信号）を送信する手段を有し、 前記移動局が、前記自局および他局からの基地局基準信
    号を測定する品質測定手段と、その結果に応じて電力制
    御を行う送信電力制御手段とを有し、前記他局へ近づい
    た場合に送信電力を小さくするように制御することを特
    徴とするスペクトラム拡散通信システム。
  2. 【請求項２】 同一の周波数を共用し、互いに独立に動
    作するスペクトラム拡散通信システムにおいて、 移動局の属する基地局（自局）および前記移動局の属さ
    ない他の基地局（他局）が、トラフィック負荷状況を送
    信する手段を有し、 前記移動局が、前記他局のトラフィック負荷状況を測定
    する品質測定手段と、その結果に応じて電力制御を行う
    送信電力制御手段とを有し、前記他局へ近づいた場合に
    該他局のトラフィック負荷に応じて送信電力を小さくす
    るように制御することを特徴とするスペクトラム拡散通
    信システム。
  3. 【請求項３】 同一の周波数を共用し、互いに独立に動
    作するスペクトラム拡散通信システムにおいて、移動局
    が、該移動局の属さない他の基地局（他局）の信号を受
    信する逆拡散回路（他局）手段と、前記移動局の属する
    基地局（自局）からの電力制御情報に応じて送信電力制
    御を行う送信電力制御手段とを備え、前記自局が、前記
    移動局からの信号を受信する逆拡散回路手段と、その受
    信状況と基地局の負荷状況とによって前記移動局へ送信
    電力制御情報を送る送信電力制御回路とを有し、前記移
    動局が前記他局に近づいた場合に前記他局から送信電力
    を小さくするように制御することを特徴とするスペクト
    ラム拡散通信システム。
  4. 【請求項４】 前記送信電力制御手段において、前記移
    動局が前記他局へ近づいた際に送信を切断するように制
    御することを特徴とする請求項１に記載のスペクトラム
    拡散通信システム。
  5. 【請求項５】 前記送信電力制御手段において、前記移
    動局が前記他局へ近づいた際に送信電力を小さくし、か
    つそれに応じてビットレートを下げることを特徴とする
    請求項１に記載のスペクトラム拡散通信システム。
  6. 【請求項６】 同一の周波数を共用し、互いに独立に動
    作するスペクトラム拡散通信システムの移動局におい
    て、 自身の属する基地局（自局）および自身の属さない他の
    基地局（他局）からの基地局基準信号を測定する品質測
    定手段と、その結果に応じて電力制御を行う送信電力制
    御手段とを有し、前記他局へ近づいた場合に送信電力を
    小さくするように制御することを特徴とするスペクトラ
    ム拡散通信システムの移動局。
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